ACQUI SI ZI ONE DEI SEGNALI
ELETTRI CI CUTANEI , MODELLO
ELETTRI CO EQUI VALENTE DELLA
CUTE NELLO SVI LUPPO DEL
PROTOTI PO APEC
Prof. Massimo Scalia
Università degli Studi di Roma
“La Sapienza”
Dott. Massimo Sperini
Fisico, Docente di
Telecomunicazioni
In elettrofisiologia con il termine
attività elettrica della cute (AEP) si
intende l’insieme dei fenomeni
elettrici, attivi e passivi, con tutte le
loro variazioni temporali, associati
al funzionamento della cute e
registrabili sulla superficie del
corpo.
La cute
L’attività elettrica della pelle può
essere suddivisa schematicamente in
attività elettrocutanea basilare o di
fondo, detta anche componente
lenta o tonica …
attività elettrocutanea di risposta a
stimoli esterni di diversa natura,
denominata componente fasica o
rapida.
La componente tonica è rappresentata
con due parametri:
L’impedenza di polarizzazione Z,
caratterizzata dal modulo|Z|, e dalla fase
θ dell’impedenza della cute al variare
della frequenza;
Il livello di potenziale cutaneo
(LPC).
La misura dell’impedenza della
cute effettuata a frequenza zero,
ovvero in tensione continua è il
livello di resistenza cutanea (LRC) o
il livello di conduttanza cutanea
(LCC).
Resistenza cutanea
L’LRC è la registrazione della
resistenza cutanea R e si misura in
ohm [Ω];
L’LCC è l’inverso della resistenza
cutanea (1/R) e si misura in
siemens [S].
La resistenza o la conduttanza
della cute sono dei parametri
esogeni, in quanto la loro
rivelazione avviene attraverso
l’uso di una sorgente di
energia esterna.
Misura potenziale
Ricerche eseguite con metodologie
elettrofisiologiche hanno accertato
che, in condizioni normali, la cute
presenta una resistenza elettrica
che, pur variando con il soggetto e
le condizioni ambientali, è
compresa fra 0,5 e 1 MΩ;
la pelle è quindi un cattivo
conduttore della corrente elettrica.
Fanno eccezione alcun aree della
cute, del diametro di pochi
millimetri, detti punti
dell’agopuntura (AP), che
presentano un ridotto livello di
resistenza cutanea, di 50-100 KΩ.
Il livello di potenziale cutaneo
è invece la misura della
tensione elettrica V0 presente
su un punto della superficie
cutanea riferito a massa e si
misura in volt [V].
Questo parametro è
considerato endogeno in
quanto viene registrato senza
l’uso di sorgenti di energia
esterne.
I valori misurati
sperimentalmente
dell’LPC sono
nell’intervallo da 1-10
mV, con frequenza
inferiore a 3 Hz.
I recenti progressi della ricerca
neurovegetativa, della biochimica e
della biofisica stanno
approfondendo numerosi aspetti
connessi al rapporto esistente tra
cute e organi interni.
la cute, considerata per molto
tempo solo come una semplice
struttura di protezione …
… sembra invece costituire
un’interfaccia biologica attiva …
per mezzo della quale
l’organismo è in grado di
interagire con l’ambiente in cui
vive.
L’insieme dei fenomeni
classificati come “attività
elettrica della cute”
rappresentano una funzione
articolata dell’organo cutaneo,
valutato come una membrana
La cute, intesa come organo
contemporaneamente ricettore ed
effettore, è legata funzionalmente
al sistema nervoso con un rapporto
espresso fedelmente dall’attività
elettrocutanea …
L’attività elettrocutanea è un indice
affidabile del rapporto tra sistema
nervoso e strutture biologiche
(visceri, muscoli, articolazioni,
organi interni, ecc.)
L’attività elettrica della cute,
quindi, riflette in qualche
modo l’attività di alcuni organi
interni, il cui funzionamento è
controllato dal sistema
nervoso.
Circuito equivalente
Rappresentazione schematica della
cute
In un modello semplificato
l’impedenza di polarizzazione Z è
assimilata ad una capacità e la cute al
parallelo fra quest’ultima ed una
resistenza R1
Modello semplificato
C = IMPEDENZA DI POLARIZZAZIONE, legata al
SNV (sistema nervoso vegetativo), rappresenta
il legame fra organi interni e cute
R1 è il livello di base della resistenza
cutanea, nel palmo della mano è legata ai
fattori psicofisiologici
R2 è il livello di
resistenza del derma
ΔG è il gradiente dermoepidermico,
la rapidità di variazione di questo
parametro rappresenta la capacità di
controllare lo scambio di
informazioni con l’esterno.
APEC 200
E’ stato progettato uno strumento
ANALIZZATORE DI PARAMETRI
ELETTROCUTANEI
(APEC 200)
Apec 200
APEC 200
Questo apparecchio è in grado di
misurare sulla cute
Il livello di potenziale cutaneo V
APEC 200
L’impedenza elettrica Z della cute a
varie frequenze, compreso il livello
zero, con cui si ottiene la
resistenza cutanea R.
Apec 200
APEC 200
L’ampiezza del gradiente di carica
fra parte superiore dell’epidermide
e parte superiore del derma.
APEC 200
discrimina variazioni nei precedenti
parametri con sollecitazioni di
correnti indotte minime di 1pA,
dovute a ioni aerei, correnti esogene
e campi elettromagnetici esterni
APEC 200
Con gli opportuni elettrodi si
possono effettuare misure anche
su colture cellulari
Apec 200
BIOMETEOROLOGIA
Negli oggetti che intercettano il
flusso di ioni aerei atmosferici si
generano delle correnti; ad
esempio, in condizioni di aria
pulita, sull’intero corpo umano si
genera una corrente di circa 0,01
nA.
